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7/25/2019 Quimica en Ejercicios u 4

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Química

4. Magnitudes atómicas y moleculares

Para comenzar…

Para afianzar los contenidos teóricos correspondientes a este capítulo, les

proponemos una serie de actividades que es conveniente que realicen antes deresolver los ejercicios.

1. Definan los siguientes términos: masa atómica, masa molecular, masa molar,

volumen molar, mol.

2. Indiquen qué representa el número de Avogadro.

3. Expliquen qué relación y qué diferencia existe entre:

a) la masa atómica, expresada en u, y la masa de un mol de átomos;

b) la masa molecular, expresada en u, y la masa de un mol de moléculas.

Ejercicios A continuación, les presentamos dos bloques de ejercicios que les

posibilitarán vincular y aplicar diferentes conceptos. Los ejercicios

correspondientes al bloque 1 proponen un recorrido teórico completo de la

presente unidad y serán discutidos en el ámbito de las tutorías y los del

bloque 2 , los proponemos con la intención de que dispongan de una amplia

variedad de ejercicios con distinto grado de dificultad para favorecer la




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comprensión de los temas. Para resolverlos, es importante identificar los

contenidos involucrados en cada uno, interpretar el significado de los datos

y consignas e integrar los cálculos, las fórmulas químicas, las ecuaciones

químicas y matemáticas junto con el lenguaje coloquial.

Esperamos que no solo lleguen a los resultados, sino que

desplieguen y desarrollen sus propias estrategias de aprendizaje.

Bloque 1

1. Calculen la masa atómica promedio del silicio y del cobre utilizando los valores que figuran

en la siguiente tabla:

2. Indiquen la masa atómica promedio, expresada en unidades de masa atómica y en gramos,

de los siguientes elementos: a) Be b) C c) Fe d) Kr

Dato: 1 u = 1,6605.10 – 24 g

3. Indiquen la cantidad de átomos, expresada en moles, y el número de átomos presentes en:

a) 46,0 g de sodio;

b) 80,0 g de calcio;

c) 1,00 Kg de aluminio;

d) 1,00 mg de hierro.

4. Se dispone de un cilindro de plata de base circular del que se sabe que tiene una altura de

3,00 cm, el radio de su base es de 7,00 mm y la densidad de la plata es 10,5 g.cm -3.

Calculen:

a) la masa de plata en el cilindro;

Isótopo Masa atómica (u) % de abundancia

28

Si 27.9769 92,2297

Si 28,9765 4,6832

Si 29,9738 3,0872

Cu

62,9296 69,164

Cu 64,9278 30,826



G. Mohina; M.G. Muñoz -dir- L. Iñigo; R. Josiowicz

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b) el número de átomos de plata contenidos;

c) la cantidad de plata, expresada en moles.

Dato: Volumen del cilindro = π. r 2.h

5. Completen en la siguiente tabla las masas moleculares y las masas molares de las sustancias

indicadas.

Nombre y fórmula de la

sustancia

Masa molecular

(u)

Masa molecular

(g)

M

(g/mol)

dióxido de nitrógeno, NO2

ácido clórico, HClO3

ácido pirofosfórico, H4P2O7

propano, C3H8

amoníaco, NH3

6. Calculen la cantidad de moléculas, expresada en moles, y el número de moléculas

presentes en:

a) 1,00 mg de trióxido de azufre;

b) 1,00 Kg de H3PO4;

c) 1,00 g de CBr 4.

7. Cierto jugo de frutas de una marca comercial contiene 28,6 g de ácido cítrico (C 6H8O7) en

3,80 L del mismo. Si un adulto ingiere 500 mL de dicho jugo, determinen el número de

moléculas y la cantidad de moléculas de ácido ingeridos.

8. Indiquen si las siguientes afirmaciones son correctas (C) o incorrectas (I). Justifiquen lasrespuestas.

a) La masa de una molécula de oxígeno (O2) es de 32,0 g.

b) La masa de un átomo de Ca es de 40,0 g.

c) En 0,500 moles de moléculas de H2 hay 6,02.1023

átomos.

d) En 5 moléculas de CO2 hay igual número de átomos que en 2 moléculas de CCl4.

e) En 8,25 g de agua hay mayor número de moléculas que en 85,0 g de PCl3.




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9. Indiquen cuál de los siguientes sistemas presenta mayor número de moléculas:

a) 1,00 mol de O2

b) 36,0 g de H2O

c) 3,00 moles de NH3

d) 49,0 g de ácido sulfúrico

10. El ibuprofeno es un antiinflamatorio de fórmula C13H18O2 que se comercializa, por ejemplo,

en comprimidos que contienen 400 mg de esta sustancia. Si una persona ingiere dos

comprimidos en un día, determinen:

a) la masa, expresada en gramos, de ibuprofeno ingerida en el día;

b) la cantidad, expresada en moles, y el número de moléculas de ibuprofeno contenidosen los dos comprimidos.

11. Completen los espacios en blanco de la siguiente tabla.

Fórmula

de la

sustancia

Masa (g)

Cantidad de

moléculas

(mol)

Número de

moléculas

Cantidad de

átomos de

hidrógeno

(mol)

Número de

átomos de

hidrógeno

HI 75,0 g

NH3 5,42.10

átomos de H

C2H6 3,01.1024 moléculas

CHCl3 1,50 mol

H2SO4 5,00 mol

12. Se dispone de una masa de etano (C2H6) que contiene 3,01.1023 átomos de hidrógeno.

Calculen:

a) la masa, expresada en gramos, de etano;

b) la cantidad de etano, expresada en milimoles;

c) el número total de átomos presente en la muestra;

d) la masa, expresada en gramos, de una molécula de etano.




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13. En una determinada masa de N2O5 hay presentes 84,0 g de nitrógeno. Determinen para la

misma:

a) la masa de N2O5, expresada en gramos;

b) la cantidad de moléculas de óxido, expresada en moles;

c) el número de átomos de oxígeno presente;

d) el número de moléculas de NH3 que contiene igual masa de nitrógeno que la

mencionada en el enunciado.

14. La masa de 4,20 mol de una sustancia es de 500 g, y su densidad (ρ) a 20,0 ºC es de

1,63 g/cm3. Calculen:

a) el volumen molar de dicha sustancia;

b) la masa de una molécula de la misma;

c) la masa, expresada en gramos, de 3,01.1010

moléculas de dicha sustancia.

15. Calculen:

a) la masa de acetona (C3H6O) que contienen 300 g de carbono;

b) la cantidad de moléculas de H3PO4 que contienen 6,85.1025

átomos de oxígeno;

c) la masa de SO2 que contiene el mismo número de átomos de oxígeno que los

presentes en 3,50.1024

moléculas de SO3;

d) el número de moléculas de H2S que contienen igual masa de hidrógeno que la

presente en 2,50 mol de AsH3;

e) la cantidad de moléculas de HClO4 que tienen el mismo número de átomos de cloro

que los contenidos en 65,0 g de Cl2O3.

16. La melamina se usa para fabricar resinas plásticas, algunas de las cuales reemplazan a lamadera o a los juguetes. Su fórmula molecular es C3H6 N6. Indiquen:

a) la masa molar;

b) la masa y el número de moléculas contenidos en 0,750 mol de melamina;

c) el número de átomos de nitrógeno presentes en 5,86 g de melamina;

d) la masa de carbono contenida en 35,0 g de melanina;

e) la cantidad de átomos de hidrógeno, expresada en moles, presente en 5,00.1024

moléculas de melamina.




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17. Determinen la masa de calcio, expresada en gramos, en una mezcla formada por

0,300 moles de CaO y 40,0 g de CaCO3.

18. En un recipiente cerrado se mezclan 80,0 g de metano (CH4) y 2,50 mol de etano (C2H6).Calculen:

a) el número de moléculas en el recipiente;

b) el número de átomos de hidrógeno presentes en la mezcla;

c) la masa de etano que contiene igual número de átomos de carbono que los presentes

en 80,0 g de CH4.

19. Un dentífrico contiene entre sus componentes un 0,220 % de NaF (fluoruro de sodio). Se

dispone de un envase que contiene 105 g de dentífrico. Determinen para el mismo:

a) la masa de NaF contenida en el envase;

b) la cantidad de cationes y la cantidad de aniones, expresadas en moles, presentes

en 3,50 g de dentífrico;

c) el número de aniones fluoruro (F – ) presentes en el envase;

d) el número de iones Na+ presentes en 350 g de dentífrico.

20. En determinadas condiciones de presión y de temperatura, el volumen que ocupan

3,00 mol de tetracloruro de carbono (CCl4) es de 501 mL. Calculen:

a) la densidad de la sustancia en esas condiciones;

b) la masa de cloro presente en 100 mL de la sustancia;

c) la cantidad de moléculas de NCl3 que contiene igual número de átomos de cloro que

los presentes en 3,00 mol de CCl4.

21. Se sabe que la masa de 7,34.1025 moléculas de XT3 es de 4,15 kg y que 4,25 moles de

átomos de X tienen una masa de 131,8 g.

a) Calculen:

i) la masa atómica de T, expresada en unidades de masa atómica;

ii) la masa de un átomo de X, expresada en gramos.

b) Identifiquen a los elementos X y T con sus símbolos.




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22. Se sabe que la masa de una molécula de X2O b es de 208 u y que la masa de un átomo de X

es de 1,33.10-22

g. Calculen la atomicidad del oxígeno en la sustancia X2O b e identifiquen al

elemento X con su símbolo.

23. Se tiene la sustancia R(NO3)x ; se sabe que la masa de 2 átomos de R es de 1,33.10 – 22 g y que

una unidad fórmula de R(NO3)x tiene una masa de 164 u. Calculen:

a) el valor de x en R(NO3)x;

b) la masa molar de R(NO3)x;

c) la cantidad de aniones, expresada en moles, presentes en 820 g del compuesto;

d) la masa de un átomo de nitrógeno.

Bloque 2

1. Un átomo de Li tiene una masa de 1,165.10 – 26

kg. Determinen la masa atómica de este

isótopo, expresada en unidades de masa atómica.

2. Indiquen la cantidad de átomos, expresada en moles, y el número de átomos presentes en:

a) 120 g de carbono;

b) 160 g de argón;

c) 1,00 g de potasio.

3. Calculen la masa de 1,00.1016

átomos de oxígeno, expresada en gramos y en microgramos.

4. Completen en la siguiente tabla las masas moleculares y las masas molares de las

sustancias indicadas.

Nombre y fórmula de lasustancia

Masa molecular

(u)

Masa molecular

(g)

M

(g/mol)

ácido sulfúrico, H2SO4

ozono, O3

tetracloruro de carbono, CCl4

dióxido de carbono, CO2

sulfuro de hidrógeno, H2S




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5. Calculen la cantidad de moléculas, expresada en moles, y el número de moléculas

presentes en:

a) 144 g de pentano (C5H12);

b) 230 g de NO2

c) 1,80 Kg de glucosa (C6H12O6)

6. Indiquen la masa de 5,00 mol de cada una de las siguientes sustancias:

a) Ca(OH)2 b) NaNO3 c) Al2(SO4)3 d) CaCO3 e) Li2SO3

7. Calculen la cantidad de sustancia, expresada en moles, en los sistemas formados por:

a) 265 g de Fe2O3

b) 140 g BaSO4

c) 2,48.1018

moléculas de CH4

d) 4,15.1022

moléculas de SF6

8.Calculen cuántos átomos de cloro (Cl) hay presentes en cada uno de los siguientes sistemas:

a) 10 moléculas de HCl

b) 2,00.103 moléculas de Cl2

c) 1,00.106 moléculas de PCl3

d) 6,02.1023

moléculas de SiCl4

e) 1,50 mol de moléculas de Cl2O

9. El metano es el principal componente del gas natural. Su fórmula es CH 4. Determinen:

a) la masa, expresada en unidades de masa atómica, de una molécula de metano;

b) la cantidad de metano, expresada en moles, presentes en 300 g del gas;

c) el número de átomos de hidrógeno presentes en 300 g del gas.

10. Indiquen cuál de los siguientes sistemas presenta menor número de átomos totales:

a) 1,00 Kg de aluminio;

b) 7,50 mol de hierro;

c) 1,81.1025

moléculas de O3;

d) 342 mg de sacarosa (C12H22011).

11. Se dispone de una muestra de 150 g de sulfato de cobre (II) (CuSO4). Determinen para la

misma:

a) la masa de cobre;

b) el número de átomos de oxígeno.




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12. Una muestra de C6H12O6 (glucosa) contiene 3,61.10 24 átomos de hidrógeno. Calculen:

a) el número de moléculas de glucosa;

b) la masa de carbono presente en la muestra.

13. La densidad del metanol (CH3OH) a 20,0 °C y a 1,00 atm es de 0,793 g . cm-3. Indiquen:

a) el volumen molar del metanol en esas condiciones;

b) el volumen que ocuparán 4,56.1024

moléculas de CH3OH.

14. Un recipiente contiene 45,0 g de una mezcla compuesta por Na2SO4 y CaSO4 en la que se

encuentran 2,54.1023 iones Na+. Calculen:

a) las masas de Na2SO4 y CaSO4 presentes en la mezcla; b) la cantidad total, expresada en milimoles, de iones sulfato contenidos.

15. Se tiene una masa de sulfato de potasio (K 2SO4) que contiene 3,13.1024

átomos de oxígeno.

Determinen:

a) la masa de sulfato de potasio;

b) el número de iones potasio presente en la muestra;

c) cuál de las siguientes opciones es la que indica la cantidad de sulfato de potasio quecontiene 3,13.1024 átomos de oxígeno:

i) 1,30 mol de moléculas,

ii) 1,30 mol de unidades fórmula,

iii) 1,30 mol de cationes.

16. El volumen molar de una sustancia desconocida, CxH6O, es de 73,2 cm3/mol. Su densidad a

25,0 ºC y a 1,00 atm de presión es de 0,792 g/cm

3

. Calculen:a) el número de átomos de carbono presentes en una molécula de CxH6O;

b) el número de moléculas presentes en 50,0 mL de CxH6O.